DE3243316A1

DE3243316A1 - BALLAST CIRCUIT FOR GAS DISCHARGE LAMPS

Info

Publication number: DE3243316A1
Application number: DE19823243316
Authority: DE
Inventors: Ronald A. 940602 Redwood City Lesea
Original assignee: Individual
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1983-06-01
Anticipated expiration: 2002-11-24
Also published as: US4415839A; GB8401548D0; DE3243316C2; GB2112230B; GB2112230A; GB2132428A

Description

Ronald Λ. Lesea, 51 Foss Drive, Rodwood City, CA. 940602, U.S.A.Ronald Λ. Lesea, 51 Foss Drive, Rodwood City, Approx. 940602, U.S.A.

Ballast-Schaltung für GasentladungslampenBallast circuit for gas discharge lamps

Die Erfindung betrifft eine elektronische Ballast-Schaltung für den Einsatz mit Gasentladungslampen.The invention relates to an electronic ballast circuit for use with gas discharge lamps.

Derartige Gasentladungslampen, bei denen Licht bei Fluß eines elektrischen Stromes durch ein Gas oder durch eine Gasentladung erzeugt wird, sind altbekannt. Fluoreszierende Gasentladungslampen sind seit Jahren im Gebrauch, um eine relativ wirkungsvolle Beleuchtung für Büros und dergleichen zu schaffen. In jüngster Zeit sind Natriumdampf-Entladungslampen eingesetzt worden, um weniger wirkungsvolle Lampen bei Außenbe-Such gas discharge lamps, in which light when an electric current flows through a gas or generated by a gas discharge are well known. Fluorescent gas discharge lamps have been around for years in use for relatively effective lighting for offices and the like. Sodium discharge lamps have recently been used in order to reduce the effectiveness of lamps in outdoor

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leuchtungen abzulösen. Bei spielswoi ac ersutv.on 2SO W Natriumdampflampen herkömmliche 400 W Quecksilberdampflampen bei der Straßenbeleuchtung, welche einen geringeren Wirkungsgrad haben und weniger Licht erzeugen. Natriumdampflampen mit Leistungen vom 70, 100, 400 und sogar 1000 W sind gebräuchlich.to replace lights. For example spielswoi ac ersutv.on 2SO W sodium vapor lamps conventional 400 W mercury vapor lamps in street lighting, which are less efficient and generate less light. Sodium vapor lamps with outputs of 70, 100, 400 and even 1000 W are common.

Im Unterschied zu Glühlampen, welche aufgrund ihrer positiven Widerstandscharakteristik selbstbegrcnzend sind, haben Gasentladungslampen eine negative Widersteindscharakteristik. Aus diesem Grunde worden Gasentladungslampen mit einer Ballast-Schaltung botrieben, welche für die erforderliche Strombegrenzung sorgt. Herkömmlicherweise weisen derartige Ballast-Schaltungen Spulen auf. Beispielsweise erzeugt eine einfache Drosselspule eine induktive Impedanz zur Strombegrenzung. Andererseits werden auch Transformatoren eingesetzt. Der Transformator sorgt für die Fpannungsschaltung und liefert beispielsweise eine hohe Durchschlagsspannung, welche erforderlich ist, um eine Fluoreszenzlampe ohne Anlaufphase durch Ionisation des Gases zu starten. Für Schnellstart-Fluoreszenzlampen ist ein Windungspaar in dem Transformator vorgesehen, welches die Glühfäden der Lampe versorgt und getrennt von den Glühfaden-Windungen - ist eine Hochspannungswindung vorgesehen, welche eine hohe Reaktanz aufweist, um den Strom zu begrenzen. Alternativ kann auch ein magnetischer Nebenschluß im Transformator vorgesehen sein, um die magnetisch übertragene Energie zu begrenzen.In contrast to incandescent lamps, which are self-limiting due to their positive resistance characteristics gas discharge lamps have negative resistance characteristics. For this reason, gas discharge lamps have been used with a ballast circuit which was used to limit the current required cares. Ballast circuits of this type conventionally have coils. For example, a simple choke coil an inductive impedance to limit the current. On the other hand, there are also transformers used. The transformer provides the voltage circuit and provides, for example, a high breakdown voltage, which is required to achieve a Fluorescent lamp without start-up phase through ionization of the gas to start. A pair of turns is provided in the transformer for quick-start fluorescent lamps, which powers and disconnects the filaments of the lamp from the filament turns - a high voltage turn is provided which has a high reactance has to limit the current. Alternatively, a magnetic shunt in the transformer can also be used be provided to the magnetically transmitted energy to limit.

Bei derartigen herkömmlichen Ballast-Schaltungen mit Spulen ist von Nachteil daß .sie einen schlechten Wirkungsgrad haben und daß relativ große Wärme verluste auf-treten, die sowohl in den Windungen als auchIn such conventional ballast circuits with coils, it is disadvantageous that .sie one have poor efficiency and that relatively large heat losses occur, both in the windings and

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im Kern auftreten. Beispielsweise treten bei herkömmlicher: Ballast-Schaltungen mit Spule und Spulenkern für 40 W Lampen Verluste zwischen 15 und 20 W auf, die für eine starke Erhitzung der Ballast-Schaltung sorgen. Die so erzeugte Hitze muß bei manchen Einsatzorten, beispielsweise in klimatisierten Büroräumen, abgeführt werden und ist insofern störend. Ein anderer Nachteil derartiger Spulen- und Spulenkern-Ballastschaltungen liegt darin, daß sie relativ schwer sind und deshalb recht aufwendige Befestigungen erfordern.occur in the core. For example, with conventional: Ballast circuits with coil and coil core for 40 W. Lamps have losses between 15 and 20 W, which cause the ballast circuit to heat up strongly. The so The heat generated must be dissipated in some locations, for example in air-conditioned offices and is therefore annoying. Another disadvantage of such coil and core ballast circuits is that that they are relatively heavy and therefore require quite complex fastenings.

Darüberhinaus ist die durch herkömmliche, Spulen verwendende Ballast-Schaltungen erreichbare Steuerung relativ schlecht. Typischerweise ist die Betriebsspannung von Fluoreszenzlampen, bei denen derartige Ballast-Schaltungen eingesetzt werden, eine Funktion des Quadrats der Netzspannung. Deshalb ist bei vielen Anwendungen eine Überspannung erforderlich, welche unnötig Energie vergeudet, um die minimalen Zündspannungen zu erreichen.Furthermore, the control achievable by conventional ballast circuits using coils is relative bad. Typically, the operating voltage of fluorescent lamps with such ballast circuits are used, a function of the square of the line voltage. This is why it is used in many applications an overvoltage is required, which wastes energy unnecessarily in order to achieve the minimum ignition voltages.

Zumindest teilweise werden diese Schwankungen der Netzspannung bei Natriumdampf-Gasentladungslampen dadurch ausgeglichen, daß sogenannte Konstantspannungstransformatoren (Ferro-resonant) eingesetzt werden, welche eine Eigen-Strombegrenzung aufweisen. Solche Transformatoren sind aber auch relativ teuer, schwer und sperrig. Darüber-' hinaus haben Natriumdampf-Lampen noch ein weiteres Steuerproblem. Im Unterschied zu Fluoreszenzlampen, bei denen ein Spannungsabfall erzeugt wird, der relativ konstant bleibt über die Lebensdauer der Lampe, ist der Spannungsabfall über eine Natriumdampflampe nicht konstant, sondern schwankt oft im Verhältnis 2 : 1 während der Lebensdauer der Lampe. Infolgedessen werden Natriumdampf-Lampen oftmals mit Überspannungen betrieben, um sicherzustellen, daß die minimalen Zündspannungen er-These fluctuations in the mains voltage in sodium vapor gas discharge lamps are at least partially eliminated as a result balanced that so-called constant voltage transformers (Ferro-resonant) can be used, which have an inherent current limitation. Such transformers but are also relatively expensive, heavy and bulky. In addition, sodium vapor lamps have another one Tax problem. In contrast to fluorescent lamps, which generate a voltage drop that is relative remains constant over the life of the lamp, the voltage drop across a sodium vapor lamp is not constant, but often fluctuates in the ratio 2: 1 over the life of the lamp. As a result, sodium vapor lamps often operated with overvoltages to ensure that the minimum ignition voltages

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reicht werden, was wiederum Nachteile hinsichtlich des Stromverbrauchs und der Lebensdauer nach sich zieht.enough, which in turn has disadvantages in terms of power consumption and service life.

Ein anderes, box Gasentladungslampen auftretendes Problem liegt darin, daß sie einen geringen Wirkungsgrad haben, wenn sie bei den gewöhnlichen 60 Hz Netzspannungsfrequenzen betrieben werden. Bei höheren Frequenzen ist ihr Wirkungsgrad größer. Natriumdampflampen erfordern häufig eine besondere Start-Schaltung. Fluoreszenzlampen sind in kaltem Zustand häufig schwierig zu starten und flackern infolgedessen häufig. Fluoreszenzlampen erfordern eine Ballast-Schaltung mit Spule und Spulenkern, um stroboskopisch^ Effekte zu reduzieren und die Belastung des Netzes zu steuern.Another box gas discharge lamps occurring The problem is that they are poorly efficient when used at the usual 60 Hz line voltage frequencies operate. Their efficiency is greater at higher frequencies. Sodium vapor lamps often require a special start circuit. Fluorescent lamps are often difficult to use when cold start up and flicker frequently as a result. Fluorescent lamps require a ballast circuit with a coil and coil core to reduce stroboscopic effects and to control the load on the network.

In der US-PS 42 77 728 ist eine elektronische Ballast-Schaltung beschrieben. Sie weist eine Strom-Versorgungseinheit auf, welche aus der Netz-Wechselspannung eine Gleichspannung erzeugt, sowie einen Inverter, um aus einem Teil der Gleichspannung eine hochfrequente Wechselspannung zu erzeugen und eine RF-Resonanzschaltung, um einen Teil der hochfrequenten Wechselspannung in die Gasentladungslampe einzukuppeln. Der Resonanzkreis begrenzt den Lampenstrom und erzeugt eine Spannungsspitze beim Start der Lampe.In US-PS 42 77 728 is an electronic ballast circuit described. It has a power supply unit, which is a DC voltage is generated, as well as an inverter to convert part of the DC voltage into a high frequency Generate alternating voltage and an RF resonance circuit to generate part of the high-frequency alternating voltage to be coupled into the gas discharge lamp. The resonance circuit limits the lamp current and generates a Voltage peak when starting the lamp.

Die in der US-PS 42 77 728 beschriebene Ballast-Schaltung zur Steuerung einer Gasentladungslampe ist insofern vorteilhaft, als sie durch Erhöhung der Frequenz einen Betrieb der Lampe mit besserem Wirkungsgrad ermöglicht. Diese Schaltung hat weiterhin den Vorteil, daß die erhöhte Frequenz die Verwendung von kleineren, leichteren und wirkungsvolleren Bauteilen im strombegrenzenden Kreis ermöglicht.The ballast circuit described in US-PS 42 77 728 for controlling a gas discharge lamp is insofar more beneficial than one by increasing the frequency Operation of the lamp with better efficiency allows. This circuit also has the advantage that the increased Frequency the use of smaller, lighter and more effective components in the current-limiting Circle allows.

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Die US-PS 42 77 728 zeigt in Fig. 4B einen Inverter einschließlich eines Oszillators und Treibern, welche ein Transistorpaar treiben. Die Transistoren wirken als Schalter und sind über den Ausgang der Gleichspannungsquelle in Reihe geschaltet, was als Kathodenverstärker angesehen werden kann. Der Resonanzkreis weist ein Paar von Spulen und einen Kondensator auf, die in einer T-Schaltung angeordnet sind. Insbesondere sind die zwei Spulen zwischen einem Anschluß des Schall-Transistors und einem Anschluß der Lampe in Reihe geschaltet, wobei deren anderer Eingang auf gemeinsamem Potential liegt. Der Kondensator ist zwischen die Verbindungsstelle der* beiden Spulen einerseits und das gemeinsame Potential andererseits geschaltet. Das gemeinsame Potential wird an der Verbindungsstelle eines Paares von Kondensatoren erzeugt, welche in einer Spannungsteileranordnung in Reihe zwischen den Ausgängen einer Gleichspannungsquelle. geschaltet sind. Ein Phasendetektor ist vorgesehen, um die Frequenz des Oszillators mit der Resonanzfrequenz der T-Schaltung zu synchronisieren. Weiterhin ist ein den Strom nachweisender Widerstand Vorgesehen, um ein Signal zu erzeugen, mit dem die Spannungsversorgung steuerbar ist.The US-PS 42 77 728 shows in Fig. 4B an inverter including an oscillator and drivers, which drive a pair of transistors. The transistors act as switches and are via the output of the DC voltage source connected in series, which can be viewed as a cathode amplifier. The resonance circuit points a pair of coils and a capacitor arranged in a T-circuit. In particular are the two coils between one connection of the sound transistor and one connection of the lamp connected in series, the other input of which is on common Potential lies. The capacitor is between the junction of the * two coils on the one hand and the common potential switched on the other hand. The common potential is at the junction of a pair of capacitors, which in a voltage divider arrangement in series between the Outputs of a DC voltage source. are switched. A phase detector is provided to detect the frequency of the oscillator to synchronize with the resonance frequency of the T-circuit. Furthermore, one is the current proof Resistor Intended to generate a signal that can be used to control the voltage supply.

Durch die Synchronisation der Frequenz des Oszillators und der Resonanzfrequenz der Schaltung schalten die Transistoren in der Strom-Null-Lage, so daß Schaltverluste reduziert werden, sowie die Transistoren geschützt werden, wobei die Schalt-Transistoren eine Last ansteuern. Weiterhin gewährleistet die Synchronisation, daß eine maximale Spannungsspitze auftritt.By synchronizing the frequency of the oscillator and the resonance frequency of the circuit, the Transistors in the current zero position, so that switching losses are reduced, and the transistors are protected, the switching transistors driving a load. The synchronization also ensures that a maximum voltage peak occurs.

Bei der in dor US-PS 42 77 728 gezeigten Ballast-Schaltung ist keine einfache Spannungsquelle vorgesehen, welche nur eine Brückenschaltung oder eine andere Gleichrichterschalt ung aufweist, um aus der Wechselspannung Gleich-In the ballast circuit shown in dor US-PS 42 77 728 no simple voltage source is provided, which only has a bridge circuit or some other rectifier circuit to convert the AC voltage into

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spannungspulse zu erzeugen, sowie einen Filter-Kondunsator, welcher direkt mit dem Gleichrichter verbunden ist, um relativ konstante Gleichspannungspulsc zu gewährleisten. Kino derart einfache Spannungsquelle weist den Nachteil auf, daß der gesamte Strom dem Wechselspannungsversorgungsnetz synchron mit dessen Spitzen entnommen wird, wobei diese Stromspitzen Leistungsfaktor-Probleme verursachen sowie Probleme, welche gelegentlich als Verzerrung der dritten Harmonischen bezeichnet werden. Eine Einzelverwendung einer derart einfachen Spannungsquelle verursacht geringe Probleme. Wird aber eine große Zahl von solchen Spannungsquellen in einem Netz eingesetzt, um beispielsweise die gesamte Lichtversorgung eines Bürogebäudes sicherzustellen, können Probleme mit den Transformatoren und der Netzverdrahtung auftreten. ·to generate voltage pulses, as well as a filter capacitor, which is connected directly to the rectifier is to ensure relatively constant DC voltage pulses. Kino has such a simple voltage source the disadvantage that the entire current to the AC voltage supply network synchronously with its peaks which current spikes cause power factor problems as well as problems which sometimes referred to as third harmonic distortion. A single use of such a simple voltage source causes little problems. But there will be a large number of such voltage sources used in a network, for example to ensure the entire light supply of an office building, problems with the transformers and the mains wiring can occur. ·

Um diese Nachteile zu vermeiden, sieht die Ballast-Schaltung gemäß der US-PS 42 77 728 eine relativ aufwendige Spannungsquelle vor, welche eine Schaltsteuerung zwischen der Brücken-Gleichrichterschaltung und dem Filter-Kondensator aufweist. Dieser Schaltregler verbindet den Gleichrichter und den Filter-Kondensator für kurze Zeitspannen mit hoher Frequenz, beispielsweise 20 kHz, um einen Zug von Strompulsen mit 20 kHz zu erzeugen. Der Schaltregler weist Schaltelemente auf, welche die Breite der Strompulse in Abstimmung auf die Frequenz der Versorgungsspannung variieren,wobei breite Pulse während der Spitzen der Versorgungsspannung erzeugt werden und schmale Pulse während der Tiefwerte der Versorungsspannung. Im Ergebnis entnimmt die in der US-PS 42 77 728 offenbarte Spannungsquelle dem Wechsel Spannungsversorgungsnetz derart Leistung, daß sie wie eine Last mit einem Leistungsfaktor in der Nähe von 1 erscheint. Die dortIn order to avoid these disadvantages, the ballast circuit according to US Pat. No. 4,277,728 is relatively complex voltage source, which a switching control between the bridge rectifier circuit and the filter capacitor. This switching regulator connects the rectifier and the filter capacitor for short periods of time at a high frequency, for example 20 kHz, to a train of current pulses with 20 kHz. The switching regulator has switching elements which change the width of the current pulses in Tuning to the frequency of the supply voltage vary, with wide pulses during the peaks of the Supply voltage are generated and narrow pulses during the low values of the supply voltage. As a result takes the voltage source disclosed in US Pat. No. 4,277,728 from the alternating voltage supply network such power that it appears like a load with a power factor close to unity. These

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offenbarte Spannungsquelle ist aber relativ aufwendig und teuer.however, the voltage source disclosed is relatively complex and expensive.

Weiterhin werden zum Stand der Technik genannt die US-PS 40 60 751, 41 27 798, 42 51 752 und 42 53 046.Furthermore, US-PS 40 60 751, 41 27 798, 42 51 752 and 42 53 046 are mentioned as prior art.

Gemäß den geschilderten Nachteilen des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ballast-Schaltung zu schaffen, welche einen guten Wirkungsgrad aufweist und welche einfach und billig herzustellen ist und welche eine oder mehrere Gas-Entladungslampen mit hohem Wirkungsgrad steuert.In accordance with the disadvantages of the prior art outlined, the object of the present invention is to be found based on creating a ballast circuit which is highly efficient and which is simple and is cheap to manufacture and which has one or more gas discharge lamps with high efficiency controls.

Ein anderes Ziel der Erfindung liegt darin, eine einfache und billige Spannungsquelle bereitzustellen, welche mit Ballast-Schaltungen einsetzbar ist und welche mit einem relativ hohen Leistungsfaktor arbeitet.Another object of the invention is to provide a simple and cheap voltage source, which can be used with ballast circuits and which works with a relatively high power factor.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ballast-Schaltung eine Spannungsquelle aufweist sowie eine Leistungsfaktor-Korrekturschaltung, welche die Spannungsquelle mit dem Wechselspannungsnetz verbindet, wobei die Korrekturschaltung dazu dient, die Leistungsaufnahme der Spannungsquelle von der Versorgungsleitung während der Versorgungsspitzen der Wechselspannung zu begrenzen, um den Leistungsfaktor der Spannungsquelle zu verbessern·. Weiterhin ist vorgesehen ein Pulsgenerator und ein Transistorpaar, welches als Schalter wirkt, wobei die Transistoren zwischen die Ausgänge der Spannungsquelle in der Art eines Kathodenverstärkers geschaltet sind und durch den Pulsgenerator derart angetrieben sind, daß an ihrer Vorbindungsstelle eine Reihe von abwechselnd positiven und negativen Pulsen erzeugt wird, die; jciwei-ls durch c-ino Totzeit getrennt sind.According to a preferred embodiment of the invention, this object is achieved in that the ballast circuit has a voltage source and a power factor correction circuit which connects the voltage source to the AC voltage network, the correction circuit serving to reduce the power consumption of the voltage source from the supply line during the supply peaks the AC voltage in order to improve the power factor of the voltage source. Furthermore, a pulse generator and a transistor pair, which act as a switch, are provided, the transistors being connected between the outputs of the voltage source in the manner of a cathode amplifier and being driven by the pulse generator in such a way that a series of alternating positive and negative pulses is generated at their connection point will the; jciwei-ls are separated by c-ino dead time.

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Schließlich ist eine Schaltung vorgesehen, welche die durch die Transistoren erzeugten Pulse in eine oder mehrere Gasentladungslampen einkuppelt, sowie eine Schaltung zur Begrenzung des Lampenstromes, welche bei einigen Ausführungsbeispielen auch die Pulshöhe steuert. Der Pulsgenerator überwacht auch Signale, welche den durch die Lampe geführten Strom anzeigen sowie den Spannungsabfall über die Lampe oder andere entsprechende Signale. Auch steuert er die Frcjquenz und/oder die Breite der Pulse zur Regulierung der durch die Lampe verbrauchten Leistung.Finally, a circuit is provided which the pulses generated by the transistors in one or more gas discharge lamps, as well as a Circuit for limiting the lamp current, which in some embodiments also controls the pulse height controls. The pulse generator also monitors signals indicating the current being passed through the lamp as well as the voltage drop across the lamp or others corresponding signals. He also controls the frequency and / or the width of the pulses to regulate the power consumed by the lamp.

Der Vorteil der Erfindung ist vor allem darin zu sehen, daß Gas-Entladungslampen mit großem Wirkungsfaktor betrieben werden und in einer Weise gesteuert werden, die relativ einfach und billig ist.The advantage of the invention is primarily to be seen in the fact that gas discharge lamps are operated with a high efficiency factor and controlled in a manner that is relatively simple and inexpensive.

Ein anderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein relativ hoher Leistungsfaktor erreicht wird.Another advantage of the invention is that a relatively high power factor is achieved.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei zeigt bzw. zeigen:Below is an embodiment of the invention described in detail with reference to the drawing. It shows or shows:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm zurFig. 1 is a schematic block diagram for

Darstellung der Haupt-Baugruppen einer Ballast-Schaltung nach der Erfindung;Representation of the main components of a ballast circuit according to the invention;

Fig. 2 die Zeitfolge bei verschiedenen Betriebszuständen des Generators;2 shows the time sequence in different operating states of the generator;

Fig. 3D - 3D schematische Einzeldarstellungen unterschiedlicher Bauteile der Strombegrenzungs- und Spannungssteuerschaltung gemäß Fig. 1;Fig. 3D - 3D schematic individual representations of different components of the current limiting and voltage control circuit according to FIG. 1;

Fig. 4 ein Diagramm zur weiteren Verdeutlichung der Leistungsfaktorsteuerschaltung, deren Hauptbaugruppen in Fig. 1 dargestellt sind; undFig. 4 is a diagram to further illustrate the power factor control circuit whose Major assemblies are shown in Figure 1; and

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Fig. 5 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles einer Ballast-Schaltung gemäß der Erfindung.Fig. 5 is a schematic representation of another embodiment of a Ballast circuit according to the invention.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ballast-Schaltung zum Einsatz mit einer oder mehreren.-Gasentladungslampe-·!! mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die Lampen werden durch eine einzige Lampe 12 angedeutet. Die Hauptbaugruppen der Schaltung 10 sind eine Leistungsfaktor-Korrekturschaltung 20, eine Spannungsquelle 22, ein Transistorpaar 24 und 26, eine Leistungs-Steuerschaltung 28 und ein Pulsgenerator 30.In Fig. 1 is a ballast circuit according to the invention for use with one or more.-gas discharge lamps- · !! provided with the reference number 10. The lamps are indicated by a single lamp 12. The main assemblies of circuit 10 are a power factor correction circuit 20, a voltage source 22, a pair of transistors 24 and 26, a power control circuit 28 and a pulse generator 30.

Die Spannungsquelle 22 ist herkömmlicher Art und so ausgelegt, daß sie für die Lampe 12 die Zündspannung auf einem Potential erzeugt sowie die Spannung für den Betrieb der verschiedenen Baugruppen der Schaltung 10 auf einem anderen Potential, welches niedriger liegt. Insbesondere liegt an der Leitung 40 ein niedrigeres Potential als an der Leitung 42 und an der Leitung 44 liegt wiederum ein höheres Potential als an der Leitung 42. Weiterhin wird eine Leitung 46 mit einem Potential bereitgestellt, das zwischen den Potentialen der Leitungen 42 und 44 liegt, um ein gemeinsames Potential für die Lampe 12 zu schaffen. Bei einer Versorgungsspannung von 110 V entspricht das Potential der Leitung 46 dem "Null-Potential" der Wechselspannungsversorgung. Steht für die Leitung 46 kein Potential zur Verfügung, so wird dieses mittels eines Gleichspannungs-Blockkondensators erzeugt, welcher zwischen die Leitung 46 und 42 geschaltet ist. Weist die Schaltung 28 einen Kondensator oder andere Einrichtungen zur Gleichspannungsblockierung auf, so kann die Leitung 46 direkt mit der Leitung 42 verbunden werden. Zum Verständnis der Wirkungsweise der Schaltung 10 ist es dienlich, das an der Leitung 42 liegende Potential als Referenz-PotentialThe voltage source 22 is of a conventional type and is designed so that it generates the ignition voltage at a potential for the lamp 12 and the voltage for operation the various components of the circuit 10 at a different potential, which is lower. In particular, there is a lower potential on the line 40 than on the line 42 and on the line 44 is again a higher potential than on the line 42. Furthermore, a line 46 is at a potential provided, which lies between the potentials of the lines 42 and 44 to a common potential for the lamp 12 to create. With a supply voltage of 110 V, the potential corresponds to the line 46 the "zero potential" of the AC voltage supply. If there is no potential available for line 46, this is done by means of a DC blocking capacitor generated, which is connected between the line 46 and 42. The circuit 28 has a capacitor or other devices for blocking the DC voltage, the line 46 can be connected directly to the Line 42 are connected. To understand the mode of operation of the circuit 10, it is useful to refer to the potential lying on the line 42 as a reference potential

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zu betrachten.consider.

Die Leistungsabgabe der Spannungsquelle 22 wird durch die Leistungsfaktor-Korrekturschaltung 20 begrenzt, welche angibt, wann dem Leitungsnetz Leistung zu entnehmen ist. Im einzelnen ist die Spannungsquelle 22 über die Schaltung 20 an die Wechselspannungsversorgung eingeschlossen. Bei einer Haujjtspannung von 110 V ist der Null-Leiter, angedeutet durch die Leitung 48, direkt mit der Spannungsquelle 22 verbunden, während die spannungsführende Leitung, angedeutet durch die Linie 50, mit dem Eingang der Schaltung 20 verbunden ist, deren Ausgang über die Leitung 52 mit der Spannungsquelle 22 verbunden ist. Die Schaltung 20 weist eine Fangstelle auf, die auf die dritte Harmonische der Wechselspannungsfrequenz abgestimmt ist. Deshalb begrenzt die Schaltung 20 die Leistungsaufnahme; der Spannungsquelle 2 2 aus der Wechselspannung?;Versorgung während der Spitzen derselben.The power output of the voltage source 22 is limited by the power factor correction circuit 20, which indicates when power can be drawn from the line network. In detail, the voltage source is 22 Included via the circuit 20 to the AC voltage supply. At a main voltage of 110 V. the neutral conductor, indicated by the line 48, is connected directly to the voltage source 22, while the live line, indicated by line 50, is connected to the input of circuit 20 whose output is connected to the voltage source 22 via the line 52. The circuit 20 has a Trapping point that is tuned to the third harmonic of the alternating voltage frequency. Therefore limited circuit 20 the power consumption; of the voltage source 2 2 from the alternating voltage?; supply during the tips of the same.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Transistoren 24 und 26 Metall-Oxid-Halbleiter, MOS, genauer Feldeffekttransistoren, die zwischen die Leitungen 44 und 42 in einer Art geschaltet sind, welche als Kathodenverstärkerschaltung bezeichnet werden kann, so daß die Leitungen 4 4 und 42 selektiv mit der Leitung 56 verbindbar sind. In anderen Worten: der Transistor 24 ist mit seiner Drain-Elektrode mit der Leitung 4 4 verbunden, während die Source-Elektrode mit der Leitung 56 verbunden ist. Die Drain-Elektrode des Transistors 26 ist mit der Leitung 56 verbunden, während seine Source-Elektrode mit der Leitung 58 verbunden ist und mittels des Widerstandes 60 mit der Leitung 42. Der Betrieb der Transistoren 24 und 26 wird durch den Generator 30 gesteuert, welcher auf der Leitung 62 ein auf dasIn a preferred embodiment, the transistors 24 and 26 are metal-oxide-semiconductors, MOS, more specifically, field effect transistors connected between lines 44 and 42 in a manner which can be referred to as a cathode amplifier circuit, so that the lines 4 4 and 42 selectively with the line 56 can be connected. In other words, the transistor 24 is with its drain electrode connected to line 4 4, while the source electrode is connected to line 56. the The drain electrode of the transistor 26 is connected to the line 56, while its source electrode is connected to the line 58 and by means of the resistor 60 to the line 42. The operation of transistors 24 and 26 is controlled by generator 30, which is on line 62 on the

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Potential der Leitung 56 bezogenes Gate-Treibsignal für den Transistor 2 4 erzeugt, sowie entsprechende Gate-Treibsignale auf der Leitung 64 in Bezug auf die Leitung 42 für den Transistor 26. Dor Generator 30 treibt die Transistoren 24 und 26 nacheinander an, ohne daß diese sich überlappen, so daß auf der Leitung 56 ein Potential erzeugt wird, das alternierende positive und negative Pulse aufweist, zwischen denen Totzeitintervalle liegen. Diese Reihe von alternativ positiven und negativen Pulsen wird über die Leitung 68 und die Schaltung 28 an die Lampe 12 angelegt, wobei die Schaltung 28 für eine Strombegrenzung und, in einigen Ausführungsbeispielen,für eine Spannungssteuerung sorgt. Der Generator 30 wirkt auch als Monitor für die Betriebsparameter der Lampe 12, wozu Signale dienen, die auf den Leitungen 58 und 68 erzeugt werden, einschließlich des Leitungsstromes, welcher durch den Spannungsabfall über dem Widerstand 60 angezeigt wird, sowie für den Spannungsabfall über die Lampe. Die Pulsbreite und deren Frequenz wird variiert, um den Betrieb der Lampe 12 zu steuern.Potential of the line 56 generated gate drive signal for the transistor 2 4, as well as corresponding Gate drive signals on line 64 with respect to line 42 for transistor 26. Dor generator 30 drives the transistors 24 and 26 in succession without these overlapping, so that on the Line 56 generates a potential having alternating positive and negative pulses between which are dead time intervals. This series of alternatively positive and negative pulses is generated via the Line 68 and the circuit 28 are applied to the lamp 12, the circuit 28 for current limiting and, in some embodiments, provides voltage control. The generator 30 also acts as a monitor for the operating parameters of the lamp 12, including signals that are generated on lines 58 and 68, including the line current flowing through the Voltage drop across resistor 60 is displayed, as well as the voltage drop across the lamp. the The pulse width and its frequency is varied in order to control the operation of the lamp 12.

Der Generator 30 weist einen spannungsgesteuerten Oszillator, VCO, 72, einen spannungsgesteuerten monostabilen Multivibrator, VCMV, 74, einen Frequenzhalbierschaltungs-Flip-Flop 76, einen Puls-Steuerkreis 78 und ein Paar Steuerkreise 80 und 82 auf. Der spannungsgesteuerte Oszillator 72 erzeugt ein Hochfrequenzsignal auf der Leitung 86, welches bezüglich seiner Frequenz dem Steuersignal auf der Leitung 88 entspricht. Der Multivibrator 74 erzeugt auf der Leitung 90 eine Reihe von Pulsen, deren Breite einem Steuersignal auf der Leitung 92 entspricht und die mit der Frequenz des Oszillatorsignals auf der Leitung 86 erscheinen. Durch den Flip-Flop 76 wird die Frequenz des Signales auf der LeitungThe generator 30 has a voltage controlled oscillator, VCO, 72, a voltage controlled one monostable multivibrator, VCMV, 74, a frequency bisector flip-flop 76, a pulse control circuit 78 and a pair of control circuits 80 and 82. The voltage controlled oscillator 72 generates a high frequency signal on the line 86 which with respect to its frequency corresponds to the control signal on line 88. The multivibrator 74 generates on line 90 a series of pulses the width of which corresponds to a control signal on line 92 and appearing on line 86 at the frequency of the oscillator signal. Through the flip-flop 76 becomes the frequency of the signal on the line

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um den Faktor 2 reduziert, um auf der Leitung 94 das Gate-Signal zu erzeugen, sowie ein Komplementär-Signal auf der Leitung 96. Entsprechend den Gate-Sj analen auf den Leitungen 94 und 96 kuppelt der Kreis 78 cibwechselnd die auf der Leitung 90 gebildeten Pulse auf die Leitungen 62 bzw. 64. Die Steuerschaltungen 80 und 82 vergleichen die auf der Leitung 68 erzeugten Lampenstrom-Anzeigesignale und die auf der Leitung 58 erzeugten Lampen-Spannungsabfallsignale mit Referenzsignalen, um auf den Leitungen 88 bzw. 92 die Steuersignale zu erzeugen.reduced by a factor of 2 in order to generate the gate signal on line 94, as well as a complementary signal on line 96. Corresponding to the gate Sj anal on lines 94 and 96, the circuit couples 78 cib alternately those formed on line 90 Pulses on lines 62 and 64, respectively. Control circuits 80 and 82 compare those on line 68 generated lamp current indication signals and the lamp voltage drop signals generated on line 58 with reference signals to generate the control signals on lines 88 and 92, respectively.

Fig. 2 illustriert die Betriebszustände des Generators 30. Gemäß den Fig. 1 und 2 kann die durch den Oszillator 72 auf der Leitung 86 erzeugte Signalfolge als eine Abfolge von negativen Pulsen angesehen werden. Dementsprechend erzeugt der Multivibrator 74 eine Reihe von Pulsen auf der Leitung 90. Diese Pulsfolge sei zunächst eine Reihe von negativen Pulsen, wobei ein jeder Puls eine aufsteigende und eine abfallende Flanke aufweist, welche entsprechend den aufsteigenden und abfallenden Flanken der auf der Leitung 86 erzeugten Pulse getriggert werden. Die Breite der Pulse, einschließlich der mit dem Bezugszeichen 200 versehenen Pulsbreite, wird durch das auf der Leitung 92 erzeugte Signal gesteuert. Mit anderen Worten: jede Niveauänderung des Potentials auf der Leitung 90 von hohen Werten zu niedrigen Werten (Bezugszeichen 2Ο2) erfolgt in Ansprache auf einen entsprechenden Übergang des Signals auf der Leitung 86 von hohen zu niedrigen Werten (Bezugszeichen 204), woraufhin nach einem bestimmten Zeitintervall, welches durch das Signal der Leitung 92 gesteuert wird, wieder eine Rückkehr zu dem höheren Potential erfolgt (Bezugszeichen 206).FIG. 2 illustrates the operating states of the generator 30. According to FIGS. 1 and 2, the oscillator 72 on the line 86 generated signal sequence can be viewed as a sequence of negative pulses. Accordingly the multivibrator 74 generates a series of pulses on the line 90. Let this pulse sequence be first a series of negative pulses, each pulse having a rising and a falling edge, which according to the ascending and descending Edges of the pulses generated on line 86 are triggered. The width of the pulses, including those with the The pulse width, indicated by reference numeral 200, is controlled by the signal generated on the line 92. With others In words: every change in the level of the potential on the line 90 from high values to low values (reference symbol 2Ο2) takes place in response to a corresponding one Transition of the signal on line 86 from high to low values (reference numeral 204), whereupon after a certain time interval, which is controlled by the signal on the line 92, a return to the higher potential takes place (reference numeral 206).

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Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Flip-Flop 76 (siehe auch Fig. 1) jeweils durch die Potentialübergänge von niedrigen zu hohen Werten des Signales der Leitung 86 getriggert wird, um die komplementären Gate-Signale auf den Leitungen 62 und 64 zu erzeugen. Die-auf der Leitung 90 erzeugten Pulse werden während der Zeitintervalle, in denen das Potential auf der Leitung 94 "hoch" liegt, auf die Leitung 62 gekoppelt; Insbesondere wird der mit dem Bezugszeichen 210 versehene Puls, welcher während des mit dem Bezugszeichen 212 versehenen Zustandes erzeugt wird, auf die Leitung 62 eingekuppelt (Bezugszeichen 214). Entsprechend wird der mit 220 bezeichnete Puls, welcher dann auftaucht, wenn das Signal auf der Leitung 96 "hoch" ist (222), auf die Leitung 64 übertragen (Bezugszeichen 224). Es sei hinzugefügt, daß die auf der Leitung 62 erzeugten Pulse gemäß dem Bezugszeichen 230 auf das Potentialniveau der Leitung 56 bezogen sind und nicht auf das Niveau der Leitung Schließlich setzt sich das auf der Leitung 56 erzeugte Signal aus einer Reihe von abwechselnd positiven Pulsen (240) und negativen Pulsen (242) zusammen, zwischen denen tote Zeitintervalle (244) liegen. Das Referenzpotential auf der Leitung 42 ist durch die Linie 250 angedeutet.Fig. 2 shows that the flip-flop 76 (see also Fig. 1) through the potential transitions from low to high values of the signal of the line 86 is triggered to the complementary gate signals on lines 62 and 64 to generate. The-on the Pulses generated on line 90 are generated during the time intervals in which the potential on line 94 "high" coupled on line 62; In particular, the pulse provided with the reference numeral 210, which is generated during the state provided with the reference numeral 212, is coupled to the line 62 (reference numeral 214). Correspondingly, the pulse labeled 220, which appears when the signal occurs of line 96 is "high" (222), transferred to line 64 (reference numeral 224). It should be added that the pulses generated on the line 62 according to the reference number 230 to the potential level of the line 56 are related and not to the level of the line. Finally, what is generated on the line 56 settles Signal composed of a series of alternating positive pulses (240) and negative pulses (242), between which dead time intervals (244) lie. The reference potential on line 42 is through line 250 indicated.

Es sei hinzugefügt, daß für gewisse Arten von Gasentladungslampen vorteilhafterweise die Pulsbreiten und/ oder die Frequenzen durch andere Spannungen oder Ströme gesteuert werden. Beispielsweise kann der Eingang der Steuerschaltung 82 mit der Sekundärseite eines Transformators verbunden werden, dessen Primärseite in Reihe mit der Lampe 12 geschaltet ist und/oder der Eingang der Steuerschaltung 80 kann mit der Leitung 44 bzw. 56 verbunden werden, wobei letzterenfalls die Pulsbreite der Versorgungsspannung bzw. der PulsamplitudeIt should be added that for certain types of gas discharge lamps advantageously the pulse widths and / or the frequencies due to other voltages or currents being controlled. For example, the input of the control circuit 82 can be connected to the secondary of a transformer are connected, the primary side of which is connected in series with the lamp 12 and / or the input the control circuit 80 can be connected to the line 44 or 56, in the latter case the pulse width the supply voltage or the pulse amplitude

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entspricht. Weiterhin können die Leitungen 88 und 92 vertauscht werden, so daß die Frequenz dem Strom und die Pulsbreite der Spannung entspricht.is equivalent to. Furthermore, lines 88 and 92 be interchanged so that the frequency corresponds to the current and the pulse width to the voltage.

In den Fig. 3A - 3D sind Ausführungsbeispiele der Schaltung 28 dargestellt. Reicht die Amplitude des auf der Leitung 56 erzeugten Pulses aus, um die Gasentladungslampe 12 zu zünden, so reicht ein einfaches, strombegrenzendes Bauelement in der Schaltung 28A gemäß Fig."-"3A- aus. Zwar ist zwischen den Leitungen 56 und 68 eine Drosselspule 310 dargestellt, doch könnte auch ein Kondensator mit geeigneter Reaktanz eingesetzt werden. Weiterhin könnten entsprechend viele Bauteile eingesetzt werden, deren jedes mit einer oder mehreren Lampen gemäß Fig. 1 verbunden ist. Diese Blindstromkomponenten können sowohl ausschließlich Spulen, ausschließlich Kondensatoren oder vorzugsweise eine Mischung daraus aufweisen.Exemplary embodiments of the circuit 28 are shown in FIGS. 3A-3D. If the amplitude of the on the line 56 generated pulse to the gas discharge lamp 12, a simple, current-limiting component in circuit 28A is sufficient according to Fig. "-" 3A-. It is true between the lines 56 and 68 show a choke coil 310, but a capacitor of suitable reactance could also be used can be used. Furthermore, a corresponding number of components could be used, each with one or several lamps according to FIG. 1 is connected. These reactive current components can both exclusively Have coils, exclusively capacitors or preferably a mixture thereof.

In Fig. 3B ist vorausgesetzt, daß die Amplitude der auf der Leitung 56 erzeugten Pulse nicht ausreicht, um die Lampe 12 zu zünden. Dann kann die Spannung der Spannungsquelle 22 (Fig. 1) erhöht werden oder für die Schaltung 28B ein Transformator 320 vorgesehen werden. Vorzugsweise wird ein Autotransformator eingesetzt,' der besonders für sehne11zündende Fluoreszenzlampen (12B) geeignet ist. Offensichtlich empfiehlt es sich, zusammen mit dem Transformator 320 ein strombegrenzendes Bauteil einzusetzen.In Fig. 3B it is assumed that the amplitude of the pulses generated on the line 56 is insufficient, to ignite the lamp 12. Then the voltage of the voltage source 22 (Fig. 1) can be increased or for the circuit 28B a transformer 320 can be provided. An autotransformer is preferably used, ' the one especially for tendon-igniting fluorescent lamps (12B) is suitable. Obviously, it is advisable to use a current-limiting device together with the transformer 320 Insert component.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sie eine einfache und preisgünstige Einrichtung zur Steuerung der Lampe bereitstellt. Beispielsweise kann eine konstante Leistung der Lampe dadurch erreicht werden, daß der Lampenstrom undA major advantage of the present invention is that it is simple and inexpensive Provides means for controlling the lamp. For example, a constant output of the Lamp can be achieved that the lamp current and

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die Lampenspannung beobachtet und entsprechend deren Schwankungen die Pulsbreite und Pulsfrequenz geändert werden. Mit anderen Worten: ein Ausgleich einer Schwankung in der Höhe der Pulse erfolgt durch Veränderung von deren Breite, wobei die Frequenz konstant gehalten wird. Alternativ kann der Ausgleich durch Veränderung der Frequenz erfolgen, wobei die Pulsbreite konstant gehalten wird. Auf diese Weise kann eine konstante Leistung der Lampe erreicht werden, ohne daß aufwendige Schaltungen erforderlich wären oder die Verwendung teurer Analog-Verstärker, welche sowohl die Spannung als auch den Strom messen und ein einziges Rückkoppelsignal zu erzeugen.the lamp voltage is observed and accordingly its Fluctuations in the pulse width and pulse frequency can be changed. In other words: a compensation for a fluctuation at the height of the pulses takes place by changing their width, the frequency being kept constant will. Alternatively, the compensation can be done by changing the frequency, with the pulse width constant is held. In this way, a constant output of the lamp can be achieved without expensive Circuits would be required or the use of expensive analog amplifiers, which can provide both voltage as well as measuring the current and generating a single feedback signal.

Gemäß Fig. 3C wird ein praktisch unbegrenztes Startpotential für die Lampe 12 mittels der Schaltung 28C und der Spule 33Ο erhalten, welche in der Art einer doppelseitigen Rücklaufschaltung zwischen die Leitungen 56 und 46 geschaltet ist. Bei Betrieb versorgen abwechselnd die Transistoren 20 und 24 die Spule 330 mit Pulsen, welche diese auf die Lampe 12 übertragen. Im einzelnen wird bei jedem Leitungszustand der.Transistoren 20 und 24 Energie in der Spüle 330 gespeichert, welche proportional zum Quadrat der Spitze des Stromes ist. Die Stromspitze ist wiederum proportional der Pulsbreite. Die Leistung ist gleich dem Produkt aus Frequenz und Energie, wobei die Energie, wie gerade gesagt, proportional der Pulsbreite ist. Dementsprechend kann die Lampe 12 einfach und wirtschaftlich durch Änderung der Frequenz und der Pulsbreite gesteuert werden. In Abhängigkeit von dem durch die Spannungsquelle 12 erzeugten Potential (Fig. 1) kann der zwischen die Leitungen 56 und 68 geschaltete Kondensator 332 bzw. ein entsprechendes Bauteil zur Strombegrenzung eingesetzt werden. Weisen dieAccording to FIG. 3C, there is a practically unlimited starting potential for the lamp 12 by means of the circuit 28C and the coil 33Ο, which in the manner of a double-sided flyback circuit between the lines 56 and 46 is switched. In operation, transistors 20 and 24 alternately feed coil 330 with pulses which these transmit to the lamp 12. In detail, for each line status der.Transistors 20 and 24 energy stored in the sink 330, which is proportional to the square of the Tip of the current is. The current peak is in turn proportional to the pulse width. The performance is the same the product of frequency and energy, where the energy, as just said, is proportional to the pulse width. Accordingly, the lamp 12 can be easily and economically changed by changing the frequency and the pulse width being controlled. Depending on the potential generated by the voltage source 12 (Fig. 1) the capacitor 332 connected between the lines 56 and 68 or a corresponding component can be used for current limitation. Assign the

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Transistoren 24 und 26 Eigen-Dioden auf, so kann ein Paar von Sperr-Dioden 334 und 336, welche in der Leitung 56 mit dem zugehörigen Transistor in Reihe geschaltet sind, eingesetzt werden, um den einen Transistor zu isolieren, so bald der andere Transistor-ausgeschaltet ist.Transistors 24 and 26 have their own diodes, so can be a pair of blocking diodes 334 and 336, which are in the line 56 connected in series with the associated transistor are used to turn the one transistor isolate as soon as the other transistor is switched off.

Die in Fig. 3C-gezeigte Schaltung wird mit einem einzigen Transistor 24 betrieben. Dabei ist die Strombelastbarkeit des Transistors 24 erhöht, ebenso wie die Größe der Spule 330. Dabei treten Schwierigkeiten beim Schwingungsverlauf auf.The circuit shown in Fig. 3C is with a single transistor 24 operated. The current-carrying capacity of transistor 24 is increased, as is the size of the coil 330. Difficulties arise in the course of the oscillation.

Di.e in Fig. 3D gezeigte Schaltung 28D weist eine RF-Schaltung auf für eine Impedanz-Anpassung und Spannungs-Multiplikation. Vorzugsweise wird die dargestellte RF-Schaltung eingesetzt, welche ein Spulenpaar 340 und 342 aufweist, welches zwischen die Leitungen 56 und 68 in Reihe geschaltet ist, wobei ein Kondensator 34 4 zwischen die Verbindungsstelle und die Leitung 46 geschaltet ist. Bei der richtigen Bemessung der einzelnen Bauteile arbeitet die Ballast-Schaltung 10 mit einer maximalen Fehlerabweichung, die im Bereich von 5 % der Durchschnittsfrequenz der Schaltung 28D liegt. Offensichtlich ist der Einsatz der in Fig. 1 gezeigten Schaltung zusammen mit der Schaltung 28D insbesondere dann angemessen, wenn nur eine einzige Einrichtung zur Steuerung der Pulsbreite eingesetzt werden soll, um die Lampe 12 zu steuern.The circuit 28D shown in FIG. 3D includes an RF circuit for impedance matching and Stress multiplication. The illustrated RF circuit is preferably used, which has a pair of coils 340 and 342, which is connected in series between lines 56 and 68, with a capacitor 34 4 is connected between the connection point and the line 46. With the right dimensioning of the individual components, the ballast circuit 10 operates with a maximum error deviation that is in the range 5% of the average frequency of circuit 28D. Obviously, the use of the one shown in FIG circuit shown together with circuit 28D is particularly appropriate if only a single Device for controlling the pulse width is to be used to control the lamp 12.

In Fig. 4 ist die Leistungsfaktor-Steuerschaltung zusammen mit den Hauptbauteilen 28A der Spannungsquelle 28 (Fig. 1) dargestellt. Die Schaltung 20 ist über die Wechselspannungsversorgungsanschlüsse mit der Spannungsquelle 22A in Reihe geschaltet, wobeiIn Fig. 4 is the power factor control circuit shown along with major components 28A of voltage source 28 (FIG. 1). The circuit 20 is via the AC power supply connections connected in series with voltage source 22A, wherein

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die Schaltung zwischen die spannungsführende Leitung 50 und die Leitung 52 geschaltet ist, während die Spannungsquelle 22A zwischen die Leitung 52 und die neutrale Leitung 4 8 geschaltet ist (bei 110 V Versorgungsspannung) . In der Schaltung 20 ist eine Spule 430 sowie ein Kondensator 432 vorgesehen, welche parallel geschaltet sind und geeignete Reaktanzen aufweisen, so daß die Frequenz mit der dritten Harmonischen der Frequenz der Versorgungsspannung übereinstimmen. Die Spannungsquelle 22A weist eine Einrichtung 440 zum Gleichrichten der Versorgungsspannung auf sowie eine Einrichtung 442 zum Glätten des Stromes, so daß eine Gleichspannungsquelle bereitsteht. Selbstverständlich können die Einrichtungen 4 40 zum Gleichrichten auch die Spannung steuern, beispielsweise mittels eines Transformators, um das durch die Spannungsquelle 22A erzeugte Potential in gewünschter Weise einzustellen. Weiterhin kann die Einrichtung 442 zum Filtern ein Paar von Spulen aufweisen, von denen jede mit einem betreffenden Anschluß der Leitung 42 bzw. 44 in Reihe zwischen die Gleichrichteinrichtungen 440 und dem Rest der Filtereinrichtung 442 geschaltet ist oder aber eine einzige Spule ist mit der Leitung 52 in Reihe zwischen die Schaltung 20 und den Gleichrichter 440 geschaltet. In diesem Falle ist die Schaltung 20 besonders vorteilhaft, wenn die Spule eine Induktivität aufweist, die geringer ist als die kritische Induktivität der Spannungsquelle. Obwohl als Ausführungsbeispiel für die Spannungsquelle 22A ein herkömmlicher Spannungsverdoppler gewählt wurde, versteht sich, daß auch jede andere geeignete Anordnung eingesetzt werden kann.the circuit between the live line 50 and the line 52 is connected, while the voltage source 22A between the line 52 and the neutral line 4 8 is connected (with 110 V supply voltage) . In the circuit 20, a coil 430 and a capacitor 432 are provided, which are connected in parallel and have suitable reactances so that the frequency with the third harmonic match the frequency of the supply voltage. The voltage source 22A has a device 440 for rectifying the supply voltage and a device 442 for smoothing the current, so that a DC voltage source is available. Of course, the devices 4 can 40 for rectifying also control the voltage, for example by means of a transformer, by the voltage source 22A generated potential to be adjusted in the desired manner. Furthermore, the facility 442 include a pair of coils for filtering, each with a respective terminal of the line 42 and 44 in series between the rectification devices 440 and the rest of the filter device 442 is connected or a single coil is connected to the line 52 in series between the circuit 20 and the rectifier 440 switched. In this case the circuit 20 is particularly advantageous, when the coil has an inductance which is less than the critical inductance of the voltage source. Although a conventional voltage doubler has been selected as the exemplary embodiment for the voltage source 22A it will be understood that any other suitable arrangement can be employed.

Fehlt dio Schaltung 20, so entzieht die Quelle 22A dem Versorgungsnetz Strom, welcher synchron zu denIf the circuit 20 is missing, the source 22A draws current from the supply network, which is synchronous with the

Spannungsspitzen (des Netzes) verläuft, so daß Schwierigkeiten bezüglich der Leistungsfaktoren und der Verzerrung der dritten Harmonischen auftreten. Ist die Schaltung 20 hinzugefügt, so werden diese Schwierigkeiten <: und π eic st reduziert, wenn nicht gar völlig ausgeschaltet. Die Schaltung 20 schafft eine automatische Synchronisation der Leistungsaufnahme der Spannungsquelle 22A, um den durch die Spannungsquelle entnommenen Strom zu begrenzen. Durch geeignete Auswahl der Spule 4 30 und des Kondensators 432 kann die Resonanzfrequenz der Spannungsquelle 22A angepaßt werden, um Schwierigkeiten bezüglich des Leistungsfaktors zu eliminieren. Im gezeigten Ausführungsbexspiel hat die Spule eine Induktivität von etwa 78 Millihenry und der Kondensator eine Kapazität von etwa 10 Mikrofarrad.Voltage spikes (of the network), so that difficulties with the power factors and the distortion of the third harmonic occur. If the circuit 20 is added, then these difficulties <: and π eic st are reduced, if not completely eliminated. The circuit 20 creates an automatic synchronization of the power consumption of the voltage source 22A to that drawn by the voltage source Limit current. By suitable selection of the coil 4 30 and the capacitor 432, the resonance frequency of voltage source 22A can be adjusted to avoid power factor problems eliminate. In the exemplary embodiment shown, the coil has an inductance of approximately 78 millihenries and the capacitor has a capacitance of about 10 microfarrads.

In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Ballast-Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt,, welche das Bezugszeichen 500 trägt. Im Vergleich mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im wesentlichen unterscheiden sich die zwei Ausführungsbeispiele darin, daß die in Fig. 5 gezeigte Schaltung auch einen Generator 502 für Dreieck-Wellen und einen Modulator 504 für die Pulsbreite aufweist, die in Kombination die Frequenz des Oszillators 72 steuern, welcher, in diesem Ausführungsbeispiel, eingestellt ist, um mit einer Frequenz von etwa 80 kHz arbeitet. Mit anderen Worten: mit dem Dreieck-Signal des Oszillators 502 auf der Leitung 506 und dem Steuersignal der Steuerschaltung 82 auf der Leitung 508 erzeugt der Modulator 504 auf der Leitung 510 ein Signal, um so die Frequenz des Oszillators 72 zu steuern. Der Oszillator 72 erzeugt auf der Leitung 86 ein 80 kHz Träger-Signal, das mit 20 kHz bezüglich der Pulsbreite moduliert ist.In Fig. 5, another embodiment of a ballast circuit according to the invention is shown, which bears the reference number 500. In comparison with the exemplary embodiment described above, there are corresponding Components are given the same reference numerals. Essentially, the two differ Embodiments in that the circuit shown in FIG. 5 also includes a generator 502 for triangular waves and a modulator 504 for the pulse width which in combination the frequency of the oscillator 72 control which, in this embodiment, is set to run at a frequency of about 80 kHz is working. In other words: generated with the triangle signal of the oscillator 502 on the line 506 and the control signal of the control circuit 82 on the line 508 modulator 504 sends a signal on line 510 so as to control the frequency of oscillator 72. Of the Oscillator 72 generates an 80 kHz carrier signal on line 86, the pulse width being 20 kHz is modulated.

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In diesem Ausführungsbeispiel ist für die Schaltung eine Hochfrequenzsperrkette vorgesehen, entsprechend derjenigen, die im Zusammenhang mit Fig. 3D diskutiert wurde. Hier ist aber die Schaltung 28 so ausgelegt, döß sie bei der Trägerfrequenz von 80 kHz arbeitet, uir. die Trägerfrequenz-Komponenten zu eliminieren, während die Komponenten der Modulationsfrequenz passieren können. Im Ergebnis wird der Umfang der Schaltung 28 reduziert und ihr Wirkungsgrad erhöht. Die Lampe 12 wird durch das Amplituden-modulierte Dreieck-Signal von 20 kHz angetrieben, welches dem mittleren Strom entspricht, der durch den Widerstand 60 fließt. Die Dreieckform der Welle ist insofern vorteilhaft, als die harmonischen Anteile gering sind, so daß sie eine gute Annäherung an die Sinuswelle darstellt.In this embodiment is for the circuit a high frequency blocking chain provided accordingly that discussed in connection with Fig. 3D. Here, however, the circuit 28 is designed so as to do so it works at the carrier frequency of 80 kHz, uir. while eliminating the carrier frequency components Components of the modulation frequency can happen. As a result, the circuit 28 is reduced in size and their efficiency increases. The lamp 12 is driven by the amplitude-modulated triangle signal of 20 kHz, which corresponds to the mean current flowing through resistor 60. The triangular shape of the Wave is advantageous in that the harmonic components are small, making them a good approximation represents the sine wave.

Zwar wird die Schaltung 80 (Fig. 1) vorzugsweise eingesetzt, um den Multivibrator 74 zu steuern, ist die Pulsbreite der durch den Multivibrator 74 erzeugten Pulse fest, so daß die abwechselnd positiven und negativen Pulse auf der Leitung 56 angenähert einer Sinuswelle entsprechen. Auch hierdurch wird die dritte Harmonische minimiert.While circuit 80 (FIG. 1) is preferably used to control multivibrator 74, that is The pulse width of the pulses generated by the multivibrator 74 is fixed, so that the alternating positive and negative Pulses on line 56 approximately correspond to a sine wave. This also becomes the third Harmonics minimized.

Die Spannungsquelle 22 weist ein Paar von Gleichrichterdioden 514 und 516 auf sowie ein Paar Kondensatoren 518 und 520, welche zusammen in einer herkömmlichen Spannungsverdoppelungsschaltung angeordnet sind (für die 11O V Hauptspannung). Die zwischen die Leitungen 52 und 44 geschaltete Diode 514 und der zwischen die Leitungen 4 4 und 46 geschaltete Kondensator 518 erzeugen in Bezug auf das Potential der Leitung 46 auf der Leitung 44 ein positives Potential. Auf der Leitung 42 wird in Bezug auf das Potential der Leitung 46 mittels der zwischen die Leitungen 52 und 42 geschalteten Diode 516 sowie des zwischen die Leitungen 42The voltage source 22 includes a pair of rectifier diodes 514 and 516 and a pair of capacitors 518 and 520, which are arranged together in a conventional voltage doubling circuit (for the 11O V main voltage). The one between the lines 52 and 44 generate diode 514 and the capacitor 518 connected between lines 44 and 46 with respect to the potential of the line 46 on the line 44 a positive potential. On the line 42 is connected with respect to the potential of the line 46 by means of the between the lines 52 and 42 Diode 516 as well as between the lines 42

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und 46 geschalteten Kondensators ein negatives Potential erzeugt. Bei einer Versorgungsspannung von 220 V werden die Dioden 514 und 516 durch einen Brückengleichrichter ersetzt. Offensichtlich kann auch ein geeigneter Transformator zwischen den Versorgungsleitungen.und den-Dioden vorgesehen sein, um die Spannung zu regeln.and 46 switched capacitor generates a negative potential. With a supply voltage of 220 V. replaced diodes 514 and 516 with a bridge rectifier. Obviously, a suitable transformer can also be used between the supply lines. and the diodes be provided to regulate the voltage.

Ein strombegrenzender Kondensator 522 ist zwischen die Leitungen 52 und 524 geschaltet, eine Zener-Diode 526 ist zwischen die Leitungen 524 und 48 geschaltet, eine Sperr-Diode 528 ist zwischen die Leitungen 524 und 40 . geschaltet und ein Filter-Kondensator 5 30 verbindet die Leitungen 40 und 42, so daß eine Gleichspannungsguelle für den Generator -30 bereitsteht. Der Kondensator 522 stellt eine verlustfreie Impedanz dar, über die der Hauptteil der Wechselspannung abfällt. Die Diode 526 bewirkt sowohl eine negative Begrenzung und eine positive Steuerung, während die Diode 528 den Kondensator 530 bei der Klemmschaltung isoliert. Durch den zwischen die Leitungen 44 und 42 geschalteten Kondensator 532 sowie den zwischen die Leitungen 40 und 42 geschalteten Kondensator 534 ist ein Hochfrequenz-Bypass geschaffen, wobei die Kondensatoren die Ballast-Schaltung 50 sowohl gegen das Rauschen der Versorgungsspannung schützen als auch die Wechselspannungsversorgungsleitungen vor Signalen schützen, die durch die Ballast-Schaltung 500 erzeugt werden. Ein MOV-Varistor (Halbleiter) 536 ist zwischen die Leitungen 52 und 48 geschaltet und bietet Schutz gegen Spannungsspitzen. Schließlich weist die Spannungsquelle 22 eine Sicherung 538 und einen Kondensator 540 als Hochfrequenz-Bypass auf. Zwar kann die Sicherung 538 zwischen die Leitungen 52 und 48 in Reihe mit dem Kondensator 540 geschaltet werden, doch wird sie vorzugsweise zwischen die Leitung 50 und die Leitung 48 in Reihe mit dem Kondensator 540 geschaltet.A current limiting capacitor 522 is connected between lines 52 and 524, a Zener diode 526 is connected between lines 524 and 48, a blocking diode 528 is between lines 524 and 40. switched and a filter capacitor 5 30 connects the lines 40 and 42, so that a DC voltage source for the generator -30 is available. The capacitor 522 represents a lossless impedance across which the Main part of the AC voltage drops. Diode 526 provides both a negative limit and a positive limit Control while diode 528 isolates capacitor 530 in the clamp circuit. Through the between the lines 44 and 42 connected capacitor 532 and between the lines 40 and 42 connected Capacitor 534 is a high frequency bypass created, the capacitors being the ballast circuit 50 Protect against the noise of the supply voltage as well as the AC voltage supply lines protect from signals generated by ballast circuit 500. A MOV varistor (semiconductor) 536 is connected between lines 52 and 48 and offers protection against voltage peaks. Finally, the voltage source 22 has a fuse 538 and a capacitor 540 as a high frequency bypass. It is true that the fuse 538 can be between the lines 52 and 48 can be connected in series with capacitor 540, but it is preferably placed between the line 50 and line 48 connected in series with capacitor 540.

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Der Oszillator 72 weist einen Komparator 540 auf, dessen einer Eingang über einen Hysterese erzeugenden Widerstand 552 mit der Leitung 86 verbunden ist sowie mit der Verbindungsstelle zweier Widerstände 554 und 556, welche zwischen die Leitungen 40 und 42 als Spannungsteiler in Reihe geschaltet sind, so daß, zusammen mit dem Widerstand '552, ein Paar von Referenz-Potentialen bereitgestellt wird. Der Umkehr-Eingang des Komparators 5 50 ist über in Reihe geschaltete Widerstände 558 und 560, von denen der Widerstand 558 fest und der Widerstand 560 variabel ist, mit der Leitung 86 verbunden und mit der Leitung 42 über einen zeitkonstanten Kondensator 562 verbunden sowie mit der Leitung 510 über einen strombegrenzenden Widerstand 564. Der Ausgang des Komparators 550, welcher mit der Leitung 86 verbunden ist, ist über einen Widerstand 566 mit der Leitung 40 verbunden. Die Widerstände 558 und 560 laden und entladen abwechselnd den Kondensator 562 zwischen den Referenzpotentialen, die durch die Widerstände 552, 554 und 556 definiert werden. Vorzugsweise sind die Widerstände 554 und 556 ungleich, so daß der Oszillator 72 eine Reihe von schmalen Pulsen erzeugt anstatt einer Rechteck-Welle. Mittels des Widerstandes 564 ist es möglich, über die Steuerspannung auf der Leitung 510 die Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit zu steuern, um die Oszillatorfrequenz zu regulieren. Schließlich ermöglicht es der Widerstand 560, die Mittel-Frequenz des Oszillators auf Werte zwischen 15 und 100 kHz einzustellen.The oscillator 72 has a comparator 540, one input of which generates a hysteresis Resistor 552 is connected to line 86 and to the junction of two resistors 554 and 556, which are connected in series between lines 40 and 42 as a voltage divider, so that, along with the '552 resistor, a pair of reference potentials is provided. Of the Reverse input of comparator 5 50 is through series connected resistors 558 and 560, one of which resistor 558 is fixed and resistor 560 is variable, connected to line 86 and to line 42 connected via a time constant capacitor 562 and to the line 510 via a current-limiting Resistor 564. The output of comparator 550, which is connected to line 86, is via a Resistor 566 connected to line 40. Resistors 558 and 560 alternately charge and discharge Capacitor 562 between the reference potentials defined by resistors 552, 554 and 556. Preferably, resistors 554 and 556 are unequal so that oscillator 72 has a number of narrow ones Pulses generated instead of a square wave. Means of the resistor 564 it is possible to adjust the charging or discharging speed via the control voltage on the line 510 to regulate the oscillator frequency. After all, resistance makes it possible 560 to set the center frequency of the oscillator to values between 15 and 100 kHz.

Der Multivibrator 74 weist einen offenen Komparator 570 auf, dessen einer Eingang über eine Sperr-Diode 572 mit der Leitung 86 verbunden ist sowie über einen zeitkonstanzen Widerstand 574 mit der Leitung 40 und mit der Leitung 42 über einen Kondensator 576.The multivibrator 74 has an open comparator 570, one input of which is via a blocking diode 572 is connected to line 86 and to line 40 via a constant-time resistor 574 and to line 42 through a capacitor 576.

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Weiterhin ist der Umkehr-Eingang des Komparators über einen strombegrenzenden Widerstand 578 mit der Leitung 92 verbunden sowie mit dem Schleifer eines Roferenz-Signal-Einstellpotentiometers 580, dessen Anschlüsse mit den Leitungen 40 bzw. 42 verbunden sind. Schließlich ist der Ausgang des Komparators 570 mit der Leitung 90 verbunden und über einen Widerstand 582 mit der Leitung 40. Obwohl diese Anordnung eher einer Verzögerungsschaltung ähnelt, arbeitet der Multivibrator 74 als spannungsgesteuerter, monostabiler Multivibrator. Die Diode 572 begrenzt den Kondensator 576 so lange auf ein niedriges Potential, bis auf der Leitung 86 ein hohes Signal erscheint. Danach lädt der Widerstand 574 den Kondensator 576 bis das durch den Komparator 540 auf der Leitung 86 erzeugte Potential wieder nach unten geht. Der Komparator 570 hält auf der Leitung 90 ein logisch tiefes Signal bis der Kondensator 576 über das Potential am Schleifer des Potentiometers 580 geladen ist, woraufhin die Leitung freigegeben wird und der Widerstand 582 darauf ein Hoch-Signal erzeugt.Furthermore, the reverse input of the comparator is connected to the via a current-limiting resistor 578 Line 92 connected and with the wiper of a Roferenz signal setting potentiometer 580, the Connections are connected to lines 40 and 42, respectively. Finally, the output of comparator 570 is connected to line 90 and through a resistor 582 to line 40. Although this arrangement is more like a delay circuit, the Multivibrator 74 as a voltage-controlled, monostable multivibrator. Diode 572 limits the capacitor 576 to a low potential until the Line 86 a high signal appears. Thereafter, resistor 574 charges capacitor 576 until that potential generated by comparator 540 on line 86 goes back down. Comparator 570 holds a logic low signal on line 90 until the capacitor 576 is charged over the potential at the wiper of the potentiometer 580, whereupon the line is released and resistor 582 then generates a high signal.

Der Flip-Flop 76 ist mit einem Zeitgebereingang (C, 584) mit der Leitung 86 verbunden, mit einem Dateneingang mit der Leitung 96, mit einem Ausgang mit der Leitung 94 und mit einem Komplementär-Ausgang mit der Leitung 96. «The flip-flop 76 is equipped with a timer input (C, 584) connected to line 86, with a data input to line 96, with an output to line 94 and with a complementary output with the line 96. "

Der Puls-Steuerkreis 78 weist ein Paar von UND-Gliedern 588 und 590 mit zwei Eingängen auf, von denen jedes mit einem Eingang mit der Leitung 90 verbunden ist, um die darauf erzeugten Pulse zu empfangen, während ein anderer Eingang jeweils mit den Leitungen 94 bzw. 96 verbunden ist, um die durch den Flip-Flop 76 erzeugten Komplementär-Signale zur Steuerung des Pulses · zu empfangen. Jedes der Glieder treibt ein komplementäresThe pulse control circuit 78 has a pair of AND gates 588 and 590 having two inputs, each of which has an input connected to line 90 to receive the pulses generated thereon, while another input is connected to the lines 94 and 96, respectively, in order to generate the signals generated by the flip-flop 76 Receive complementary signals to control the pulse. Each of the links drives a complementary one

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Paar von Transistoren, welche in der Art einer Kathoden· verstärkerschaltung zwischen die Leitungen 40 und 42 geschaltet sind. Das logische Glied 588 treibt ein Paar von Transistoren 592 und 594 an, welche über eine Leitung 596 mit ihm verbunden sind, während das logische Glied 590 ein Paar von Transistoren 600 und 602 treibt, mit welchen es über die Leitung 604 verbunden ist. Die Transistoren 592, 594, 600 und 602 erhöhen die Treib-Kapazität der logischen Glieder 588 und 59Ο, um die Schaltgeschwindigkeit zu erhöhen.Pair of transistors, which in the manner of a cathode amplifier circuit between the lines 40 and 42 are switched. Logic gate 588 drives a pair of transistors 592 and 594, which over a line 596 connected to it, while the logic gate 590 drives a pair of transistors 600 and 602, to which it is connected via line 604 is. The transistors 592, 594, 600 and 602 increase the driving capacity of the logic gates 588 and 59Ο to increase the switching speed.

Ein 1:1 Puls-Transformator 606 ist vorgesehen, um den Treib-Pegel der Transistoren 592 und 594 so weit zu verschieben, daß der Transistor 24 antreibbar ist. Die Primärwindung des Transformators 606 ist zwischen die Leitung 42 und den Wechselstrom-Kupplungskondensator 608 geschaltet, dessen anderer Anschluß mit der Verbindungsstelle der Emitter der Transistoren 592 und 594 verbunden ist. Die Sekundär-Windung des Transformators 606 ist zwischen die Leitung 56 und einen strombegrenzenden Widerstand 610 geschaltet, dessen anderer Anschluß mit dem Gate des Transistors 24 über die Leitung 62 verbunden ist. über die Sekundärseite des Transformators 606 ist ein Widerstand 612 geschaltet sowie ein Paar von Zener-Dioden 614 und 616. Der Widerstand 612 bewirkt eine Dämpfung, während die Dioden 614 und 616 eine Strombegrenzung bewirken, so daß ein Gate-Source-Durchbruch im Transistor 24 sowie die Sättigung des Transformators 606 vermieden wird. Schließlich begrenzt der Widerstand 610 nicht nur den Strom, welcher den Gate-Kondensator des Transistors 24 auflädt, sondern schützt auch die Dioden 614 und 616 vor Spannungspitzen, die auf den Transistor 24 rückschlagen.A 1: 1 pulse transformer 606 is provided to increase the drive level of transistors 592 and 594 so far to move that the transistor 24 is drivable. The primary winding of transformer 606 is between the line 42 and the AC coupling capacitor 608 connected, the other terminal of which with the Junction of the emitters of transistors 592 and 594 is connected. The secondary turn of the transformer 606 is connected between the line 56 and a current-limiting resistor 610, the other terminal is connected to the gate of transistor 24 via line 62. via the secondary side of the transformer 606, a resistor 612 is connected as well as a pair of Zener diodes 614 and 616. Resistor 612 causes damping, while diodes 614 and 616 cause current limitation, so that gate-source breakdown in transistor 24 and saturation of transformer 606 are avoided will. Finally, the resistor 610 not only limits the current that the gate capacitor of the Transistor 24 charges, but also protects diodes 614 and 616 from voltage spikes on the Flashback transistor 24.

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In ähnlicher Weise ist das Gate des Transistors 26 über einen strombegrenzenden Widerstand 620 mit der Verbindungsstelle der Emitter der Transistoren 600 und 602 verbunden, welche ebenfalls mit der Leitung 42 sowohl über einen Widerstand.. 622 als auch über eine Zener-Diode 624 verbunden sind.Similarly, the gate of transistor 26 is connected to the via a current limiting resistor 620 Junction of the emitters of transistors 600 and 602 connected, which are also connected to the line 42 both via a resistor 622 and via a Zener diode 624 are connected.

Wie zuvor angedeutet, bewirken die Drossel 34OA und der Kondensator 344Λ der Schaltung 28D eine Tief-Pass-Filterung, um die 80 kHz Trägerfrequenz zu entfernen, während die Drossel 342A eine Strombegrenzung für die Lampe 12 bewirkt.As previously indicated, the choke 34OA and the capacitor 344Λ of the circuit 28D cause a low-pass filtering, to remove the 80 kHz carrier frequency, while the inductor 342A effects a current limit for the lamp 12.

Wie der spannungsgesteuerte Oszillator 72 ist auch der Oszillator 502 mit einem Offen-Kollektor-Kömparator 630 eingesetzt sowie mit einem Hysterese erzeugenden . Widerstand 632, einem Paar von Spannungsteilungswiderständen 634 und 636, einem zeitkonstanten Widerstand 638, einem zeitkonstanten Kondensator 640 und einem Widerstand 642. Im Unterschied zum Oszillator 72 sind hier die Widerstände 6 34 und 636 ähnlich und die Leitung 506 ist mit der Verbindungsstelle der Widerstände 6 38 und des Kondensators 640 verbunden.Like the voltage controlled oscillator 72, the oscillator 502 is also open-collector with an open collector 630 used as well as with a hysteresis generating. Resistor 632, a pair of voltage dividing resistors 634 and 636, a time constant resistor 638, a time constant capacitor 640 and a Resistor 642. In contrast to oscillator 72, resistors 6, 34 and 636 are similar here and the Line 506 is connected to the junction of resistors 6 38 and capacitor 640.

Der Modulator 504 weist ein Paar von Operationsverstärkern 650 und 652 sowie einen Feldeffekttransistor 654 auf. Der Verstärker 650 ist mit einem Eingang über den Verstarkungs-Einstell-Widerstand 656 mit der Leitung 510 verbunden und über einen Gleichstrom-Sperrkondensator 658 mit der Drain-Elektrode des Transistors 654. Weiterhin ist der Eingang des Verstärkers 650 über einen Verstärkungsfaktor-Einstellwiderstand 660 mit der Leitung 66 2 verbunden, welche mit der Verbindungsstelle eines Paares von Referenz-Potential-Einstellwiderständen 664 und 666 verbunden ist,The modulator 504 comprises a pair of operational amplifiers 650 and 652 and a field effect transistor 654 on. The amplifier 650 is provided with an input via the gain adjustment resistor 656 connected to line 510 and through a DC blocking capacitor 658 with the drain electrode of transistor 654. Furthermore, it is the input of the amplifier 650 via a gain adjustment resistor 660 is connected to line 66 2, which is connected to the junction of a pair of reference potential setting resistors 664 and 666 connected,

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welche in der Art einer Spannungsteilerschaltung zwischen den Leitungen 40 und 42 in Reihe geschaltet sind» Der Verstärker G50 ist mit einem L·¹ ingang mit der Leitung 506 und mit einem Ausgang mit der Leitung 510 verbunden. which are connected in the manner of a voltage divider circuit between the lines 40 and 42 in series "The amplifier G50 is ingang connected to a length of ¹ to the line 506 and an output to the line 510th

Der Verstärker 652 ist mit einem Eingang über einen Verstärkungsfaktor-Einstellwiderstand 670 mit der Leitung 508 und über einen anderen Verstärkungsfaktor-Einstellwiderstand 672 mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden. Der Verstärker 652 ist dagegen mit seinem nicht-invertierenden Eingang mit der Leitung 662 verbunden, während ein Ausgang mit dem Gate des Transistors 654 verbunden ist, dessen Source-Elektrode mit der Leitung 42 verbunden ist.The amplifier 652 has an input via a gain adjustment resistor 670 with the Line 508 and through another gain adjustment resistor 672 connected to the output of the amplifier. The amplifier 652, however, is with his non-inverting input connected to line 662, while an output is connected to the gate of the transistor 654 is connected, the source electrode of which is connected to the line 42.

Im Betrieb dämpft und verstärkt der Verstärker 650 das auf der Leitung 506 erzeugte Oszillator-Signal. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 650 wird mittels der Widerstände 656 und 660 sowie dem Widerstand des Transistors 654 eingestellt. Der zuletzt genannte Widerstand wird durch den Verstärker 652 entsprechend dom durch die Schaltung 82 auf der Leitung 508 erzeugten Steuersignal eingestellt.In operation, amplifier 650 attenuates and amplifies the oscillator signal generated on line 506. The gain of amplifier 650 is set using of resistors 656 and 660 and the resistance of transistor 654 are set. The latter Resistance is generated by amplifier 652 in accordance with dom through circuit 82 on line 508 Control signal set.

Die der Steuerschaltung 80 entsprechende Steuerschaltung 82 weist einen Komparator 6 80 auf, dessen Ausgang mit der Leitung 508 verbunden ist, während der Eingang mit der Verbindungsstelle eines Paares von Widerständen 682 und 684 verbunden ist, die eine Spannungs-Teilerschaltung zwischen den Leitungen 40 und 42 bilden. Ein anderer Eingang des ^Comparators 680 ist mit dem Schleifer des Potentiometers 686 verbunden, dessen Anschlüsse mit den Leitungen 688 bzw. 42 verbunden sind. Ein Kondensator 690 ist zwischen die LeitungenThe control circuit 82 corresponding to the control circuit 80 has a comparator 6 80, the output of which is connected to line 508, while the input is connected to the junction of a pair of resistors 682 and 684 are connected which form a voltage divider circuit between the lines 40 and 42 form. Another input of the ^ Comparator 680 is connected to the The wiper of the potentiometer 686 is connected, the connections of which are connected to the lines 688 and 42, respectively are. A capacitor 690 is between the lines

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688 und 42 geschaltet. Eine Diode 692 verbindet die Leitungen 688 und 58. Die in Fig. 1 gezeigte Steuerschaltung 80 weist ebenfalls einen Spannungsteilungswiderstand auf, welcher mit einer Diode in Reihe geschaltet ist, die der Diode 692 entspricht.688 and 42 switched. A diode 692 connects lines 688 and 58. That shown in FIG Control circuit 80 also has a voltage dividing resistor which is connected in series with a diode corresponding to diode 692.

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M ") Ballast circuit for supplying a gas discharge lamp and for controlling the power consumption thereof, characterized by the combination of the following Feature

a DC voltage source which also provides a base potential;

a pair of transistors connected in series between the terminals of the voltage source, which selectively the transmit the signal generated at the outputs of the voltage source to its junction; a current-limiting circuit for supplying the lamp by means of the potential which lies between said Junction of the transistors and the base potential of the voltage source is generated; and Means for generating pulses for alternately driving the transistors, whereby at said junction of the transistors a potential is generated, which is generated by alternating positive and negative Pulse is formed, which are separated from one another by dead times, the devices for generating the pulses reflecting the power consumption level of the lamp monitor and accordingly the frequency of the transistor drive pulses vary, thereby reducing the power consumption of the Lamp is controlled.

2, ballast circuit according to claim 1, characterized in that the current-limiting circuit has a current limiting

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Zende reactive current component has, which the lamp with the junction of the transistors and your Base potential of the voltage source connects.

3. Ballast circuit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the current limiting circuit comprises a return coil disposed between said connecting point of the transistors and because _s base potential is connected to the voltage source.

4. Ballast circuit according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the reactive current component is a capacitor and that the Base potential of the voltage source is connected to an output of the voltage source.

5. ballast circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the current-limiting circuit has a transformer which connects the lamp to the junction of the transistors and the base potential of the voltage source connects.

6. ballast circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Current limiting circuit comprises an RF circuit to connect the lamp to the junction of the transistors and to connect the base potential of the voltage source.

7. Ballast circuit according to one or more of the preceding Claims, characterized by the following features:

Control devices for generating a signal which indicates the power consumption,

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an oscillator for generating a signal whose Frequency corresponds to the signal of the control device, a monostable multivibrator, which by the oscillator signal is tricjgort and

a pulse train is generated, each pulse boi of the oscillator frequency has a predetermined width, a divider circle, which is determined by the oscillator signal im Clock is controlled and a two-stage signal with half the oscillator frequency is generated, logical elements that respond to each pulse of the monostable multivibrator and a corresponding one Generate transistor drive pulse to each one of the transistors according to the signal of the divider circuit to drift.

8. ballast circuit according to claim 7, characterized in that that the control device sends the control signal according to the level of the through one of the transistors flowing current generated.

9. ballast circuit according to one of claims 7 or 8, characterized in that the control device sends the control signal according to the peak value of the Potential generated at the junction of the transistors.

10. ballast circuit according to one of claims 7-9, characterized in that the control device the Control signal generated according to the potential that is generated at one of the two outputs of the voltage source will.

11. Ballast circuit according to one or more of the preceding Claims, characterized by a circuit which is connected to the voltage source in series via the AC supply voltage is switched, wherein

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the circuit increases the power factor of the voltage source compared to the supply network and a capacitor having a predetermined capacitance and a coil which is connected in parallel to the capacitor and has a predetermined inductance so that the capacitor and the coil have a resonance frequency generate, which is between the second and fourth harmonics of the supply frequency.

12. Ballast circuit according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the pulse generating device has control devices to generate a signal that shows the power consumption indicates, as well as a fixed oscillator for generating a signal with a predetermined frequency, a voltage-controlled oscillator for generating a signal whose frequency is greater than the predetermined Frequency, means for modulating the frequency of the voltage controlled oscillator, which respond to the fixed oscillator signal, a monostable multivibrator, which is controlled by the signal of the voltage controlled The oscillator is triggered to produce a series of pulses, each of which is at the frequency the voltage controlled oscillator signal has a predetermined width; a divider circuit which is controlled by the signal of the voltage-controlled oscillator in time and a two-stage Signal generated at half the frequency; logical elements which respond to each pulse of the monostable multivibrator respond to generated pulses and each have a corresponding drive pulse for one of the transistors produce; wherein the voltage control circuit and the current limiting circuit have low-pass filters to filter the frequency of the signal of the voltage controlled oscillator and said predetermined Frequency to pass using the low-pass filter

also the lamp with the junction of the transistors and the base potential of the voltage source connects.

13. Ballast circuit for supplying a gas discharge lamp and for controlling the power consumption of the same, characterized by the combination of the following features:

a DC voltage source, which also provides a common base potential;

a pair of transistors connected as switches in series between the terminals of the voltage source, wherein the transistors alternately connect the junction between them to the potential applied to the Outputs of the voltage source is generated; 'a current-limiting circuit to supply the lamp with the potential between the junction of the transistors and the base potential of the voltage source is generated; and

Devices for generating pulses for alternating Each drive one of the transistors, whereby a potential is generated at the junction of the transistors which is formed by an alternating sequence of positive and negative pulses, which respectively are separated by a dead time, the pulse generating devices serve to monitor the power consumption of the lamp and react to it in such a way that that the width of the transistor drive pulses is varied, whereby the power consumption of the lamp is controlled.

14. Ballast circuit according to claim 13, characterized in that that the current-limiting circuit has a reactive current component, which the lamp with the connection point the transistors and the base potential of the voltage source connects.

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15. Ballast circuit according to one of claims 13 or 14, characterized in that the current-limiting circuit further comprises a reverse current coil which is connected between the junction of the transistors and the base potential of the voltage source.

16. Ballast circuit according to one of claims 13-15, characterized in that the current-limiting circuit comprises a transformer which connects the lamp between the transistor junction and the Base potential of the voltage source switches.

17. Ballast circuit according to one of claims 13-16, characterized in that the current limiting circuit comprises an RF circuit to the lamp between the To switch the junction of the transistors and the base potential of the voltage source.

18. Ballast circuit according to one of claims 13-17, characterized in that the means for generating of the pulses have the following characteristics:

Control means for displaying a signal indicative of power consumption;

an oscillator for generating a signal having a predetermined frequency;

a monostable multivibrator, which is triggered by the signal of the oscillator, to a sequence of pulses, the width of which depends on the signal from the control device, the sequence of pulses of the monostable multivibrator with the predetermined Frequency takes place;

a divider circuit, which is controlled by the signal of the oscillator, to a two-stage Generate signal at a frequency that is half the size

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is like the predetermined frequency; logical links that refer to each of the through the nionostable Multivibrator generated pulses respond to a corresponding drive pulse for one of the transistors to generate, which are each selectively driven according to the signals of the divider switch.

19. ballast circuit according to claim 18, characterized in that the control device provides the control signal generated according to the level of current flowing through one of the transistors.

20. Ballast circuit according to claim 18,

characterized in that the control device outputs the control signal according to the peak value of the Potential generated, which is applied to the junction of the transistors.

21. Ballast circuit according to claim 18,

characterized in that the control devices generate the control signal according to the level which is generated at an output of the voltage source.

22. Ballast circuit according to one of claims 18-21, characterized in that a circuit is provided which is connected in series with the voltage source via the AC voltage supply source, to increase the power factor that the voltage source forms in relation to the supply line, wherein the circuit comprises a capacitor of predetermined Has capacitance and a coil of predetermined inductance connected in parallel, which together have a Form resonance frequency that is between the second and the fourth harmonic of the frequency of the supply network.

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23. Ballast circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the devices for pulse generation have the following characteristics:

control means for generating a signal indicative of power consumption; an oscillator for generating a signal, the frequency of which is a function of the current flow through a of transistors is;

a monostable multivibrator that is triggered by the oscillator signal and a sequence generated by pulses, the width of which is a function of the signal from the control device, the The pulse train of the monostable multivibrator corresponds to the frequency of the oscillator;

a divider circuit that is controlled by the oscillator signal and a two-stage signal with the half the oscillator frequency generated; logical members which refer to each of the monostable Respond to multivibrator generated pulses and generate corresponding drive pulses for the transistors, one transistor being selectively driven in each case, according to the signal from the divider circuit.

24. ballast circuit according to claim 23, characterized in that the control device provides the control signal generated as a function of the voltage peaks which are present at the junction of the transistors.

25. Ballast circuit according to claim 23, characterized in that that the control device generates the control signal as a function of the potential, which is present at one of the outputs of the voltage source.

BATH ORIGINAL

*: Z Ib

26. A circuit using a voltage source is connected in series via an AC voltage source in order to increase the power factor of the voltage source increase, characterized by the combination of the following features:

a capacitor of predetermined capacity and a Coil of predetermined inductance, which in such a way parallel are connected so that a resonance frequency arises between the second and fourth harmonics the frequency of the supply network.

27. Voltage source for generating a direct voltage from an alternating voltage supply in order to generate a high power factor, characterized by the combination of the following features:

Devices for rectifying the alternating current; Devices for filtering the rectified current, to form a DC voltage source and a circuit that connects the rectification device to the AC voltage supply network connects, the circuit having a capacitor of predetermined capacity and a with this coil connected in parallel has a predetermined inductance which has a resonance frequency form that between the second and the fourth. Harmonics of the frequency of the supply network.